Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Természettudományi Kar		 Tantárgy Adatlap
Tantárgy kód BMETENTBsPRFAI-00
Tantárgy azonosító adatok
1. A tárgy címe Reaktorfizikai alapismeretek
2. A tárgy angol címe Reactor Physics Fundamentals
3. Heti óraszámok (ea + gy + lab) és a félévvégi követelmény típusa 1 + 1 + 0 v Kredit 3
4. Ajánlott/kötelező előtanulmányi rend
vagy Tantárgy kód 1 Rövid cím 1 Tantárgy kód 2 Rövid cím 2 Tantárgy kód 3 Rövid cím 3
4.1 BMETENTBsPMFAI-00 Magfizikai alapismeretek
4.2
4.3
5. Kizáró tantárgyak
6. A tantárgy felelős tanszéke Nukleáris Technikai Intézet
7. A tantárgy felelős oktatója Dr. Szieberth Máté beosztása egyetemi docens
Akkreditációs adatok
8. Akkreditációra benyújtás időpontja 2025.06.21. Akkreditációs bizottság döntési időpontja 2025.07.16.
Tematika
9. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít
10. A tantárgy szerepe a képzés céljának megvalósításában (szak, kötelező, kötelezően választható, szabadon választható)
TTK Fizikus-mérnöki BSc szak NTSE specializáció kötelezően választható tárgya
11. A tárgy részletes tematikája

A tantárgya célja, hogy megismertesse a hallgatókkal nukleáris energiatermelés megértéséhez szükséges alapvető magfizikai ismerteket, és reaktorfizikai hátterét, alapvető folyamatait, ezzel elősegítve a későbbi, atomenergetikához szorosan kapcsolódó tárgyak elsajátítását.

1. A láncreakció elve, sokszorozási tényező fogalma, 4- és 6-faktor formula. Exponenciális kísérlet.
2. Neutrontranszport alapvető mennyiségei: irányfüggő és skalárfluxus, áram, parciális áramok. Lineáris anizotrópia fogalma. Diffúzióelmélet alapjai, Fick-törvény.
3. Diffúzióegyenlet egycsoport, homogén közelítésben. Időfüggő és stacioner eset. Kritikusság feltétele. Helmholtz-egyenlet megoldása különböző geometriákba forrásos és forrás nélküli esteben.
4. Kétcsoport diffúzióelmélet, Fermi-kor. Heterogén reaktorok leírása, moderálási görbe, optimális, alul- és felülmoderáltság, reaktivitás-visszacsatolások, inherens biztonság.
5. Reaktorkinetika alapjai. Reaktivitás fogalma. Pontkinetikai egyenletrendszer, reciprokóra egyenlet, prompt kritikusság fogalma és a későneutronok szerepe a reaktorok szabályozhatóságában.
6. Reaktorokban zajló hosszú távú folyamatok. Kiégés, Pu-izotópok és másodlagos aktinidák keletkezése. Reaktormérgek, Xe- és Sm-mérgezettség. Reaktivitásszabályozás eszközei. Reaktivitástartalék fogalma és alakulása egy kampány során.

The primary aim of this module is to equip students with the fundamental knowledge and conceptual understanding of reactor physics that are essential for comprehending the physical principles underlying nuclear energy production. In addition, the course provides a solid foundation for gaining a deeper insight into nuclear processes occurring throughout the universe. The knowledge acquired during the course will also support the successful study of later modules closely related to nuclear energy applications.

1. Principles of nuclear chain reaction, multiplication factor, 4- and 6-factor formulas. 
2. Neutron slowing down process, laws of neutron scattering, moderator parameters, most important moderator materials. 
3. Neutron transport quantitites, linear anisotropy, diffusion theory, Fick`s law, description of leakage.
4. One group homogenous diffusion equation, criticality condition, flux distribution with and without source in different geometries. 
5. Reactor kinetics, time dependent diffusion equation, neutron lifetime, reactivity, generation time. 
6. Point kinetics, inhour equation, role of delayed neutrons, prompt criticality.
7. Burnup processes. Fluent, burnup and effective time. Accumulation of Pu isotopes. Conversion. Reactor poisons. Xe- and Sm-poisoning. Reactivity controll and excess reactivity.
12. Követelmények, az osztályzat (aláírás) kialakításának módja
szorgalmi
időszakban		 Egy zárthelyi megírása és aktív részvétel a gyakorlatok legalább 80%-án. / Pass grade for written test and personal attendance and active participation in at least 80% of the practices. vizsga-
időszakban		 Szóbeli vizsga / Oral exam
13. Pótlási lehetőségek
Pótlási héten TVSZ szerint. / Re-take of written test is possible during the period for retakes.
14. Konzultációs lehetőségek
Oktatóval egyztetett időpontban / According to personal arrangement with the lecturer.
15. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
Kenneth Krane: Introductory Nuclear Physics (John Wiley and Sons, 1988)
Jean-Louis Basdevant, Michel Spiro, James Rich (2005) Fundamentals in Nuclear Physics, Springer New York, NY
James J. Duderstadt, Louis J. Hamilton: Nuclear Reactor Analysis, John Wiley&Sons, New York, 1976, online: https://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/handle/2027.42/89079/1976_Nuclear_Reactor_Analysis.p df (last access: 19 Dec 2023)
16. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka mennyisége órákban (a teljes szemeszterre számítva)
16.1 Kontakt óra
28
16.2 Félévközi felkészülés órákra
14
16.3 Felkészülés zárthelyire
14
16.4 Zárthelyik megírása
0
16.5 Házi feladat elkészítése
14
16.6 Kijelölt írásos tananyag elsajátítása (beszámoló)
0
16.7 Egyéb elfoglaltság
0
16.8 Vizsgafelkészülés
20
16.9 Összesen
90
17. Ellenőrző adat Kredit * 30
90
A tárgy tematikáját kidolgozta
18. Név beosztás Munkahely (tanszék, kutatóintézet, stb.)
Dr. Szieberth Máté
egyetemi docens
A tanszékvezető
19. Neve aláírása
Dr. Czifrus Szabolcs